DE902880C

DE902880C - Gasgekuehlter elektrischer Generator mit an beiden Maschinenenden eingebauten Kuehlern

Info

Publication number: DE902880C
Application number: DEA13561A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Eugen Wiedemann
Original assignee: BBC BROWN BOVERI and CIE; Brown Boveri und Cie AG Germany
Current assignee: BBC BROWN BOVERI and CIE; BBC Brown Boveri AG Germany
Priority date: 1951-06-09
Filing date: 1951-06-24
Publication date: 1954-01-28

Description

Gasgekühlter elektrischer Generator mit an beiden Maschinenenden eingebauten Kühlern Blei gasgekühlten elektrischen Maschinen großer Leistung, insbesondere Turbogeneratoren, wird das Kühlgas, beispielsweise Wasserstoff, durch mit dem Läufer der Maschine verbundene Lüfter in geschlossenem Kreislauf innerhalb des gasdichten und druckfesten Gehäuses umgewälzt und mittels seitlich angeordneten und im Statorgehäuse eingebauten Kühlern rückgekühlt.
Eine vielfach übliche Einbauweise der Kühler ist, daß diese in entsprechende Ausbauten am Gehäuse senkrecht zur Maschinenachse eingebaut werden, wobei an jedem Ende der Maschine je zwei diametral gegenüberliegende Kühler vorgesehen sind. Bei solchen Kühlanordnungen strömt dann der von jedem Stirnventilator geförderte Teil des Kühlgases durch den Luftspalt zwischen. Ständer und Läufer sowie durch Kühlschlitze im Ständereisen, um schließlich in umgekehrter Richtung zur gleichen Stirnseite der Maschine zurückzukehren. Die Gasströmung im Innern des Ständers ist somit unterteilt, und jede axiale Maschinenhälfte wird für sich gekühlt. Es erfolgt daher kein zwangsläufiger Austausch des Kühlmittels von einer Maschinenstirnseite zur andern. Dies hat aber die nachteilige Wirkung zur Folge, daß, wenn aus irgendeinem Grunde einer der Rückkühler, beispielsweise zwecks Reinigung, vorübergehend abgestellt werden muß, die betreffende Maschinenseite nur noch durch einen Kühler gekühlt wird, und es tritt somit eine stark einseitige Erwärmung auf.
Zweck der Erfindung ist nunmehr, diesen Nachteil bei gasgefüllten elektrischen Generatoren mit Rückkühleranordnungen der erwähnten Art zu beseitigen. Gemäß der Erfindung wird dies erreicht durch eine solche Anordnung von Kühlkanälen und Trennwänden innerhalb des Maschinengehäuses, daß das von der einen Stirnseite des Generators durch Radialschlitze im Ständer nach der Generatormitte strömende Kühlgas mindestens teilweise zu der gegenüberliegenden Stirnseite des Generators geleitet wird, und zwar derart, daß pro axiale Generatorseite zwei sich innerhalb der Maschine kreuzende Kühlmittelströme vorhanden sind.
An Hand der Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert, und zwar ist in den Fig. I bis 3 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.
Fig. I und 2 zeigen die untere Hälfte eines wasserstoffgekühlten Turbogenerators in senkrechtem bzw. waagerechtem Längsschnitt, während Fig. 3 die Anordnung der Kühlkanäle und Trennwände im unteren Gehäuseteil in Abwicklung veranschaulicht.
In den Fig. I und 2 bedeutet I den Läufer, 2 das Ständereisen, 3 die Ständerwickelköpfe und 4, die an den Stirnenden des Läufers befestigten Ventilatoren für die Umwälzung des Kühlgases. An beiden Stirnseiten der Maschine in Ausbauten des Gehäuses sind je zwei diametral gegenüberliegende Kühler 6 bzw. 6' in vertikaler Anordnung vorgesehen. Diese Kühler dienen zur Rückkühlung des im geschlossenen Kreislauf zirkulierenden Kühlgases. Für die Kühlung des Ständereisens dienen die radialen Kühlschlitze 7 sowie der Luftspalt 8 zwischen Läufer und Ständer. Ferner für die zwangsläufige Führung des Kühlgases innerhalb des gasdichten Gehäuses sind im Raum zwischen Ständereisen 2 und Gehäuse 5 Einbauten bzw. Trennwände 9 und axiale Kanäle A, A' bzw. B, B' vorgesehen, deren Wirkung nachstehend näher beschrieben ist.
Ausgehend von der linken Stirnseite der Maschine wird durch den Ventilator 4 eine Bewegung des Kühlgases durch den axialen Kanal A erzeugt. Diese axiale Kühlgasströmung, die durch die vollausgezogene Linie angedeutet ist, wird dann durch entsprechend angeordnete Trennwände 9 radial nach innen durch die Kühlschlitze 7 im Ständereisen, entlang des Luftspaltes 8 zwischen Ständer und Läufer und durch eine Trennwand in der Mitte der Maschine wieder radial nach außen durch weitere Ständereisenkühlschlitze geleitet, bis das Kühlgas schließlich in den axialen Kanal B gelangt. Von diesem Kanal B aus strömt dann das Kühlgas axial durch den auf der gegenüberliegenden Stirnseite angeordneten Rückkühler 6'. Vom Ventilator 4' auf der rechten Stirnseite der Maschine wird das durch den Kühler 6 gekühlte Gas in analoger Weise in umgekehrter Richtung durch die Maschine geführt. Diese Kühlgasströmung, die durch die punktierte Linie angedeutet ist, geht zunächst in axialer Richtung durch den Kanal A' auf der rechten Stirnseite, wird dann durch Trennwände 9 radial nach innen durch Kühlschlitze im Ständereisen, entlang des Luftspaltes zwischen Ständer und Läufer und schließlich wieder radial nach außen durch das Ständereisen geleitet, so daß es in den Kanal B' gelangt. Von hier aus strömt das Gas durch den Rückkühler 6 zum Ventilator 4 auf der linken Stirnseite der Maschine.
Bei der beschriebenen Kühlkanalanordnung erfolgt jeweils eine Umleitung bzw. Kreuzung des Kühlmittels innerhalb des Generators, dadurch, daß das von der einen Stirnseite des Generators nach der Generatormitte strömende Kühlgas nicht wie bisher nach der gleichen (Stirnseite zurückgeleitet wird, sondern nach der gegenüberliegenden Stirnseite. Pro axiale Generatorseite sind je zwei sich kreuzende Kühlmittelströmungen, und beim Ausfall des einen Kühlers erfolgt immer noch eine ausreichende Kühlung es Gases durch den auf der gegenüberliegenden Stirnseite vorhandenen Kühler. Die Zahl der sich so kreuzenden Kühlmittelströme kann durch das Anbringen von weiteren axialen Kanälen der beschriebenen Art vergrößert werden.
Der Kreislauf des Kühlmittels innerhalb des Generators kann selbstverständlich auch so ausgebildet sein, daß nur ein Teil des Kühlmittels in der beschriebenen Weise rückgekühlt wird, während der restliche Teil nach der gleichen Stirnseite des Generators zurückgeführt wird, d. h. in an sich bekannter Weise.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Gasgekühlter elektrischer Generator mit in Ausbauten des gasdichten Gehäuses senkrecht zur Maschinenachse an beiden Maschinenenden eingebauten Kühlern, für die Rückkühlung des im geschlossenen Kreislauf durch die Maschine strömenden und mittels an den Stirnenden des Läufers innerhalb des Gehäuses befestigten Ventilatoren beförderten Kühlgases, gekennzeichnet durch eine solche Anordnung von Kühlkanälen und Trennwänden innerhalb des Maschinengehäuses, daß das von der einen Stirnseite des Generators durch Radialschlitze im Ständer nach der Generatormitte strömende Kühlgas mindestens teilweise zu der gegenüberliegenden :Stirnseite des Generators geleitet wird, und zwar derart, .daß pro axiale Generatorseite zwei sich innerhalb der Maschine kreuzende Kühlmittelströme vorhanden sind.
2. Gasgekühlter Generator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Stirnseite des Generators je zwei diametral gegenüberliegende eingebaute Kühler vorgesehen sind, die zur Rückkühlung des Kühlgases dienen, welcher mindestens zum Teil von der gegenüberliegenden Stirnseite des Generators zugeführt wird.